问题 填空题

卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G.

(1)(多选题)为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是______

(A)减小石英丝的直径

(B)增大T型架横梁的长度

(C)利用平面镜对光线的反射

(D)增大刻度尺与平面镜的距离

(2)已知T型架水平横梁长度为l,质量分别为m和m’的球,位于同一水平面内,当横梁处于力矩平衡状态时,测得m、m’连线长度为r,且与水平横梁垂直,同时测得石英丝的扭转角度为θ,由此得到扭转力矩kθ(k为扭转系数且已知),则引力常量的表达式G=______.

答案

(1)为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”.利用平面镜对光线的反射,来体现微小形变的.当增大刻度尺与平面镜的距离时,转动的角度更明显.因此选项CD正确;

当减小石英丝的直径时,会导致石英丝更容易转动,对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用,故A不正确;

当增大T型架横梁的长度时,会导致石英丝更容易转动,对测量石英丝极微小的扭转角仍没有作用,故B不正确;

故选CD.

(2)质量分别为m和m’的球,位于同一水平面内,当横梁处于静止时,力矩达平衡状态.则有:

kθ=G

mm
r2
×
l
2
×2 得:G=
r2
mm′ l

故答案为:

r2
mm′ l

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